CN102652332B - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种显示装置（1），具备扫描线（12）、数据线（11）、矩阵状的发光像素（1A）以及电源线（19），发光像素（1A）具备：有机EL元件（13）；驱动晶体管（14），其将在栅极施加的数据电压转换成驱动电流；电容器（15），其保持与数据电压相应的电压；选择晶体管（16），其栅极连接于扫描线（12），源极连接于驱动晶体管（14）的栅极；选择晶体管（17），其栅极连接于扫描线（12），源极连接于选择晶体管（16）的漏极，漏极连接于数据线（11）；以及保护电位用晶体管（18），其栅极连接于选择晶体管（16）的源极，源极连接于选择晶体管（16）的漏极，漏极连接于电源线（19）。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及显示装置，特别涉及使用电流驱动型发光元件的显示装置。
背景技术
作为使用电流驱动型发光元件的显示装置，已知使用有机电致发光（EL）元件的显示装置。使用该自发光的有机EL元件的有机EL显示装置不需要液晶显示装置所需的背光源（back light），最适于装置的薄型化。另外，由于视角也没有限制，因此可以期待作为下一代显示装置而付诸实用。另外，用于有机EL显示装置的有机EL元件通过在其中流动的电流值来控制各发光元件的辉度（brightness），这一点与液晶单元通过对其施加的电压来控制不同。
在有机EL显示装置中，通常，构成像素的有机EL元件配置成矩阵状。将如下装置称为无源矩阵型有机EL显示装置：在多个行电极（扫描线）和多个列电极（数据线）的交点设置有机EL元件，在所选择的行电极和多个列电极之间施加与数据信号相当的电压，由此驱动有机EL元件。
另一方面，在多条扫描线和多条数据线的交点设置开关薄膜晶体管（TFT：Thin Film Transistor），将驱动元件的栅极连接于该开关TFT，通过所选择的扫描线使该开关TFT导通，从信号线向驱动元件输入数据信号。将通过该驱动元件驱动有机EL元件的装置称为有源矩阵型有机EL显示装置。
有源矩阵型有机EL显示装置，与仅在选择了各行电极（扫描线）的期间使连接于所选择的行电极的有机EL元件发光的无源矩阵型有机EL显示装置不同，能够使有机EL元件发光直到下一次扫描（选择），因此即使扫描线条数增加也不会导致显示器的辉度降低。因此，有源矩阵型有机EL显示装置能够以低电压进行驱动，能够实现低功耗化。
专利文献1公开了有源矩阵型有机EL显示装置中的像素单元的电路结构。
图15是表示专利文献1所记载的显示装置具有的发光像素的电路结构以及与其周边电路的连接的图。该图所示的显示装置100包括呈矩阵状配置有发光像素100A的像素阵列单元和驱动该像素阵列单元的驱动单元。该图中，为了方便仅示出构成像素阵列单元的一个发光像素100A。像素阵列单元具备：按行配置的多条扫描线102、按列配置的多条数据线101、在两者交叉的部分配置的行列状的发光像素100A、以及按行配置的多条供电线110。另外，驱动单元具备水平选择器103、写扫描器104、以及功率驱动扫描器105。
写扫描器104在水平周期（1H）对扫描线102依次供给控制信号，以行为单位对发光像素进行线顺序扫描。功率驱动扫描器105对应于该线顺序扫描向供电线110供给可变电源电压。水平选择器103对应于该线顺序扫描对成为图像信号的数据电压和基准电压进行切换并供给到列状的数据线101。
发光像素100A具备：驱动晶体管111、选择晶体管112a及112b、有机EL元件113、以及电容器114。选择晶体管112a及112b分别是构成栅极组112的薄膜晶体管。在供电线110与基准电位Vcat（例如接地电位）之间串联连接有驱动晶体管111和有机EL元件113。由此，有机EL元件113的阴极与基准电位Vcat连接，阳极与驱动晶体管111的源极连接，驱动晶体管111的漏极与供电线110连接。另外，驱动晶体管111的栅极与电容器114的第一电极以及选择晶体管112b的源电极和漏电极的另一方连接。而且，电容器114的第二电极与有机EL元件113的阳极连接。
另外，形成栅极组112的选择晶体管112a的源电极和漏电极的另一方与选择晶体管112b的源电极和漏电极的一方连接。另外，数据线101与选择晶体管112a的源电极和漏电极的一方连接。选择晶体管112a及112b的栅极分别与扫描线102连接。
在上述结构中，功率驱动扫描器105在数据线101为阈值检测用电压的状态下，将供电线110从第一电压（高电压）切换成第二电压（低电压）。写扫描器104同样在数据线101为阈值检测用电压的状态下，使扫描线102的电压为高电平来使选择晶体管112a及112b导通，对驱动晶体管111的栅极施加阈值检测用电压。接着，功率驱动扫描器105在数据线101的电压从阈值检测用电压切换成数据电压之前的修正期间，将供电线110的电压从第二电压切换成第一电压，使电容器114保持与驱动晶体管111的阈值电压相当的电压。接着，写扫描器104使选择晶体管112a及112b的电压为高电平，使电容器104保持数据电压。也就是说，该数据电压加在与之前保持的驱动晶体管111的阈值电压相当的电压上而写入电容器114。并且，驱动晶体管111从处于第一电压的供电线110接受电流的供给，在有机EL元件113中流动与上述保持电压对应的驱动电流。
如上所述，写扫描器104通过使栅极组112导通/截止（ON/OFF）来执行数据电压的写入以及保持。在此，如栅极组112这样串联连接两个选择晶体管而成的构造被称为双栅极构造。通过该双栅极构造，栅极组112的截止电阻翻倍，另外，即使在某一方的选择晶体管发生了截止泄漏（offleak）的情况下，也可通过另一方的选择晶体管使截止泄漏得以抑制，因此能够使截止泄漏电流大致减半。
专利文献1中，可提供一种高画质的显示装置，其通过上述的双栅极构造，能向发光像素正确地写入辉度信息，不会在有机EL元件113的辉度产生不均。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2008-175945号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在专利文献1所记载的显示装置中，虽然能够通过由薄膜晶体管的串联连接而构成的栅极组112使截止泄漏电流减半，但难以成为完全截止状态。由此，存在如下问题：在由电容器114保持数据电压的保持工作时会向数据线101泄漏保持电荷，在显示期间驱动电流会改变。
为了克服该问题，以往考虑上述截止泄漏电流而预先增大电容器的保持电容来抑制该影响。但是，伴随与显示画面的高精细化相伴的发光像素的微细化，难以确保占据像素电路大半的电容器的大小。
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种显示装置，其具有即使推进发光像素的微细化也不会使保持电压由于截止泄漏电流而发生经时（历时）变动的发光像素。
用于解决问题的手段
为了达到上述目的，本发明的一个方式的显示装置，具备多条扫描线、多条数据线、在所述多条扫描线的各条与所述多条数据线的各条交叉的每个交叉部配置的多个发光像素、以及对所述多个发光像素供给电流的电源线，所述多个发光像素各自具备：发光元件，其通过流动与经由所述多条数据线之一的数据线供给的数据电压相应的驱动电流来发光；驱动晶体管，其连接在所述电源线与所述发光元件之间，根据施加于栅电极的电压将所述数据电压转换成所述驱动电流；电容器，其一方的电极连接于所述驱动晶体管的栅电极，保持与所述数据电压相应的电压；第1晶体管，其栅电极连接于所述多条扫描线之一的扫描线，源电极和漏电极的一方连接于所述驱动晶体管的栅电极；第2晶体管，其栅电极连接于所述扫描线，源电极和漏电极的一方连接于所述第1晶体管的源电极和漏电极的另一方，源电极和漏电极的另一方连接于所述数据线；以及第3晶体管，其栅电极连接于所述第1晶体管的所述源电极和所述漏电极的一方，源电极连接于所述第1晶体管的所述源电极和所述漏电极的另一方，漏电极连接于第1电位线。
发明的效果
本发明的显示装置，能够使从发光像素具有的保持电容元件向数据线的截止泄漏电流消失，使占据像素电路的大半面积的保持电容元件减小。由此，能够维持显示质量同时实现发光像素的微细化。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的显示装置具有的发光像素的电路结构以及与其周边电路的连接的图。
图2A是表示本发明的实施方式1的发光像素的数据写入时的状态的电路图。
图2B是表示本发明的实施方式1的发光像素的显示工作时的状态的电路图。
图3是表示本发明的实施方式1的变形例的显示装置具有的发光像素的电路结构以及与其周边电路的连接的图。
图4A是表示本发明的实施方式1的变形例的发光像素的数据写入时的状态的电路图。
图4B是表示本发明的实施方式1的变形例的发光像素的显示工作时的状态的电路图。
图5是本发明的实施方式1的发光像素的电路布局图的一例。
图6是表示本发明的实施方式2的显示装置具有的发光像素的电路结构以及与其周边电路的连接的图。
图7A是表示本发明的实施方式2的发光像素的数据写入时的状态的电路图。
图7B是表示本发明的实施方式2的发光像素的显示工作时的第1状态的电路图。
图7C是表示本发明的实施方式2的发光像素的显示工作时的第2状态的电路图。
图8是表示本发明的实施方式2的变形例的显示装置具有的发光像素的电路结构以及与其周边电路的连接的图。
图9A是表示本发明的实施方式2的变形例的发光像素的数据写入时的状态的电路图。
图9B是表示本发明的实施方式2的变形例的发光像素的显示工作时的第1状态的电路图。
图9C是表示本发明的实施方式2的变形例的发光像素的显示工作时的第2状态的电路图。
图10是表示本发明的实施方式3的显示装置具有的发光像素的电路结构以及与其周边电路的连接的图。
图11A是表示本发明的实施方式3的发光像素的数据写入时的状态的电路图。
图11B是表示本发明的实施方式3的发光像素的显示工作时的状态的电路图。
图12是表示本发明的实施方式3的变形例的显示装置具有的发光像素的电路结构以及与其周边电路的连接的图。
图13A是表示本发明的实施方式3的变形例的发光像素的数据写入时的状态的电路图。
图13B是表示本发明的实施方式3的变形例的发光像素的显示工作时的状态的电路图。
图14是内置有本发明的显示装置的薄型平板TV的外观图。
图15是表示专利文献1所记载的显示装置具有的发光像素的电路结构以及与其周边电路的连接的图。
附图标号的说明
1、2、3、4、5、6、100显示装置
1A、2A、3A、4A、5A、6A、100A发光像素
8数据线驱动电路
9扫描线驱动电路
11、101数据线
12、102扫描线
13、113有机EL元件
14、24、111驱动晶体管
15、25、114电容器
16、17、26、27、52、62、112a、112b选择晶体管
16S源电极
17D漏电极
18、28保护电位用晶体管
18G栅电极
19、20电源线
29固定电位线
31、41、51、61电压变动缓和用晶体管
50G共用栅电极
50SD共用电极
103水平选择器
104写扫描器
105功率驱动扫描器
110供电线
112栅极组
具体实施方式
为了实现上述目的，本发明的一个方式的显示装置一种显示装置，具备多条扫描线、多条数据线、在所述多条扫描线的各条与所述多条数据线的各条交叉的每个交叉部配置的多个发光像素、以及对所述多个发光像素供给电流的电源线，所述多个发光像素各自具备：发光元件，其通过流动与经由所述多条数据线之一的数据线供给的数据电压相应的驱动电流来发光；驱动晶体管，其连接在所述电源线与所述发光元件之间，根据施加于栅电极的电压将所述数据电压转换成所述驱动电流；电容器，其一方的电极连接于所述驱动晶体管的栅电极，保持与所述数据电压相应的电压；第1晶体管，其栅电极连接于所述多条扫描线之一的扫描线，源电极和漏电极的一方连接于所述驱动晶体管的栅电极；第2晶体管，其栅电极连接于所述扫描线，源电极和漏电极的一方连接于所述第1晶体管的源电极和漏电极的另一方，源电极和漏电极的另一方连接于所述数据线；以及第3晶体管，其栅电极连接于所述第1晶体管的所述源电极和所述漏电极的一方，源电极连接于所述第1晶体管的所述源电极和所述漏电极的另一方，漏电极连接于第1电位线。
根据本方式，导入防止串联连接的2个选择晶体管即第1晶体管和第2晶体管的连接点的电位变动的结构。具体而言，配置作为保护电位用晶体管的第3晶体管，以使得即使在第1晶体管和第2晶体管发生了截止泄漏电流，上述连接点的电位也不会变动。通过该结构，相应于由截止泄漏电流产生的第3晶体管的栅极-源极间的电压差，在第1电位线与上述连接点之间流动电流。即，该电流为了将上述连接点的电位维持变动前的电位而发挥作用。由此，在电压保持状态下电容器的电位维持不会变动，能够保持与正确的数据电压相应的电压，能够使发光元件以所希望的辉度来发光。另外，因为不需要考虑由截止泄漏电流引起的电压变动将电容器的电极设计得较大，所以能够减小电容器的电极面积，能够实现发光像素的微细化。
另外，本发明的一个方式的显示装置也可以，所述驱动晶体管、所述第1晶体管、所述第2晶体管以及所述第3晶体管是N型晶体管，所述第1电位线是相对于基准电位的电位被设定成所述电容器所保持的最大电压以上的电位的所述电源线。
根据本方式，在比写入电压低的电压被施加于数据线的情况下，即，在数据线的电压比电容器的保持电压低的情况下，电压保持状态下截止泄漏电流以电容器→第1晶体管→第2晶体管→数据线这样的路径产生。在该情况下，根据第3晶体管的栅极-源极间电压，电流以电源线→第3晶体管→上述连接点→第2晶体管→数据线这样的路径流动，因此上述连接点的电位被维持为不会产生截止泄漏电流时的电位。
另外，本发明的一个方式的显示装置也可以，所述驱动晶体管、所述第1晶体管、所述第2晶体管以及所述第3晶体管是P型晶体管，所述第1电位线是所述扫描线。
根据本方式，在比写入电压高的电压被施加于数据线的情况下，即，在数据线的电压比电容器的保持电压高的情况下，电压保持状态下截止泄漏电流以数据线→第2晶体管→第1晶体管→电容器这样的路径产生。在该情况下，根据第3晶体管的栅极-源极间电压，电流以数据线→第2晶体管→上述连接点→第3晶体管→扫描线这样的路径流动，因此上述连接点的电位被维持为不会产生截止泄漏电流时的电位。此时，成为条件的是使第1晶体管和第2晶体管为截止状态的扫描信号电压被设定成所述电容器所保持的最小电压以下的电压值。
另外，本发明的一个方式的显示装置，优选，还具备第4晶体管，所述第4晶体管的栅电极与漏电极连接，漏电极连接于所述第1晶体管的所述源电极和所述漏电极的另一方，源电极连接于第2电位线。
根据本方式，除了对上述连接点导入保护电位，该连接点还经由呈二极管连接的第4晶体管连接于第2电位线，以使其具有电压变动缓和功能。由此，在数据线的电压高于写入电压的情况（晶体管都是N型的情况）下、或者数据线的电压低于写入电压的情况（晶体管都是P型的情况）下，通过在第2电位线与上述连接点之间流动电流，该连接点的电位维持一定。即，通过第4晶体管的配置，不管数据线的电压的大小如何，上述连接点的电位都维持一定，因此能够在电压保持状态下使电容器的电位维持一定。
另外，本发明的一个方式的显示装置也可以，所述第4晶体管是N型晶体管，所述第2电位线是相对于基准电位的电位被设定成所述电容器所保持的最小电压以下的电位的第2电源线。
根据本方式，在数据线的电压高于写入电压的情况下，电流以数据线→第2晶体管→上述连接点→第4晶体管→第2电位线这样的路径流动。由此，该连接点的电位维持一定，因此能够在电压保持状态下使电容器的电位维持一定。
另外，本发明的一个方式的显示装置也可以，所述第2电位线连接于所述发光元件的阳电极。
根据本方式，不必另行配置相对于基准电位的电位被设定成电容器所保持的最小电压以下的电位的电源，可以利用满足上述电位条件的发光像素的阳电极。由此，可实现像素电路的简化。
另外，本发明的一个方式的显示装置也可以，所述第4晶体管是P型晶体管，所述第2电位线是相对于基准电位的电位被设定成所述电容器所保持的最大电压以上的电位的所述电源线。
根据本方式，在数据线的电压低于写入电压的情况下，电流以电源线→第4晶体管→上述连接点→第2晶体管→数据线这样的路径流动，由此，该连接点的电位维持一定。
另外，本发明的一个方式的显示装置，优选，具备多条扫描线、多条数据线、在所述多条扫描线的各条与所述多条数据线的各条交叉的每个交叉部配置的多个发光像素、以及对所述多个发光像素供给电流的电源线，所述多个发光像素各自具备：发光元件，其通过流动与数据电压相应的驱动电流来发光；驱动晶体管，其连接在所述电源线与所述发光元件之间，根据施加于栅电极的电压将所述数据电压转换成所述驱动电流；电容器，其一方的电极连接于所述驱动晶体管的栅电极，用于保持与所述数据电压相应的电压；第1晶体管，其栅电极连接于所述多条扫描线之一的扫描线，源电极和漏电极的一方连接于所述驱动晶体管的栅电极；第2晶体管，其栅电极连接于所述扫描线，源电极和漏电极的一方连接于所述第1晶体管的源电极和漏电极的另一方；第5晶体管，其栅电极连接于所述扫描线，源电极和漏电极的一方连接于所述第2晶体管的源电极和漏电极的另一方，源电极和漏电极的另一方连接于所述多条数据线之一的数据线；第3晶体管，其栅电极连接于所述第1开关晶体管的所述源电极和所述漏电极的一方，源电极连接于所述第1开关晶体管的所述源电极和所述漏电极的另一方，漏电极连接于第1电位线；以及第4晶体管，其栅电极与漏电极连接，漏电极连接于所述第2开关晶体管的所述源电极和所述漏电极的另一方，源电极连接于第2电位线。
根据本方式，导入防止串联连接的2个选择晶体管即第1晶体管和第2晶体管的第1连接点的电位变动的结构。具体而言，配置作为保护电位用晶体管的第3晶体管、作为电压变动缓和用晶体管的呈二极管连接的第4晶体管，以使得即使在第1晶体管和第2晶体管发生了截止泄漏电流，第1连接点的电位也不会变动。由此，在电压保持状态下电容器的电位不会变动，能够保持与正确的数据电压相应的电压，能够使发光元件以所希望的辉度来发光。另外，因为不需要考虑由截止泄漏电流引起的电压变动将电容器的电极设计得较大，所以能够减小电容器的电极面积，能够实现发光像素的微细化。进而，在被导入保护电位的第1连接点与经由第4晶体管连接于第2电位线的第2连接点之间，介有第2晶体管，因此在第1电位线与第2电位线之间不会流动贯通电流，能够抑制功耗同时使第1连接点的电位维持一定。
另外，本发明的一个方式的显示装置也可以，所述驱动晶体管、所述第1晶体管、所述第2晶体管、所述第3晶体管、所述第4晶体管以及所述第5晶体管是N型晶体管，所述第1电位线是相对于基准电位的电位被设定成所述电容器所保持的电压的最大值以上的电位的所述电源线，所述第2电位线是相对于基准电位的电位被设定成所述电容器所保持的最小电压以下的电位的第2电源线。
根据本方式，在电压保持状态下，根据第3晶体管的栅极-源极间电压，电流以电源线→第3晶体管→第1连接点→第2晶体管→第2连接点→第4晶体管→第2电位线这样的路径流动，因此第1连接点的电位维持为不会产生截止泄漏电流时的电位。进而，因为在被导入保护电位的第1连接点与第2连接点之间介有第2晶体管，所以在第1电位线与第2电位线之间不会流动贯通电流，能够抑制功耗同时使第1连接点的电位维持一定。
另外，本发明的一个方式的显示装置也可以，所述驱动晶体管、所述第1晶体管、所述第2晶体管、所述第3晶体管、所述第4晶体管以及所述第5晶体管是P型晶体管，所述第1电位线是所述扫描线，所述第2电位线是相对于基准电位的电位被设定成所述电容器所保持的最大电压以上的电位的所述电源线。
根据本方式，在电压保持状态下，根据第3晶体管的栅极-源极间电压，电流以电源线→第4晶体管→第2连接点→第2晶体管→第1连接点→第3晶体管→扫描线这样的路径流动，因此第1连接点的电位维持为不会产生截止泄漏电流时的电位。进而，因为在被导入保护电位的第1连接点与第2连接点之间介有第2晶体管，所以在第1电位线与第2电位线之间不会流动贯通电流，能够抑制功耗同时使该第1连接点的电位维持一定。
（实施方式1）
以下，参照附图对本发明的实施方式1进行说明。
图1是表示本发明的实施方式1的显示装置具有的发光像素的电路结构以及与其周边电路的连接的一例的图。该图中的显示装置1具备发光像素1A、数据线驱动电路8、扫描线驱动电路9，数据线11、扫描线12、电源线19以及20。图1中，为了方便而示出一个发光像素1A，发光像素1A按扫描线12与数据线11交叉的每个交叉部配置成矩阵状，构成显示单元。另外，数据线11按发光像素列配置，扫描线12按发光像素行配置。
发光像素1A具备有机EL元件13、驱动晶体管14、电容器15、选择晶体管16及17、保护电位用晶体管18。
扫描线驱动电路9连接于多条扫描线12，是具有通过对扫描线12输出扫描信号来以行为单位控制发光像素1A具有的选择晶体管16及17的导通和非导通的功能的驱动电路。
数据线驱动电路8连接于多条数据线，是具有将基于图像信号的数据电压向发光像素1A输出的功能的驱动电路。
数据线11连接于数据线驱动电路8，并连接于属于包括发光像素1A的像素列的各发光像素，具有对确定发光强度的数据电压进行供给的功能。
扫描线12连接于扫描线驱动电路9，并连接于属于包括发光像素1A的像素行的各发光像素。由此，扫描线12具有对向属于包含发光像素1A的像素行的各发光像素写入上述数据电压的定时进行供给的功能。
选择晶体管16是第1晶体管，其栅电极连接于扫描线12，源电极以及漏电极的一方连接于驱动晶体管14的栅电极，通过来自扫描线12的扫描信号，与选择晶体管17同步地对数据线11和发光像素1A的导通以及非导通进行切换。选择晶体管16由N型薄膜晶体管（N型TFT）构成。
选择晶体管17是第2晶体管，其栅电极连接于扫描线12，源电极以及漏电极的一方连接于选择晶体管16的源电极以及漏电极的另一方，源电极以及漏电极的另一方连接于数据线11，通过来自扫描线12的扫描信号，与选择晶体管16同步地对数据线11和发光像素1A的导通以及非导通进行切换。选择晶体管17由N型薄膜晶体管（N型TFT）构成。
以下，将选择晶体管16的源电极以及漏电极的另一方、与选择晶体管17的源电极以及漏电极的一方的连接点记为第1连接点。另外，将选择晶体管16的源电极以及漏电极的一方、电容器15的第1电极、与驱动晶体管14的栅电极的连接点记为电容器连接点。
驱动晶体管14的漏电极连接于作为正电源线的电源线19，源电极连接于有机EL元件13的阳电极。驱动晶体管14将与在栅极-源极间施加的数据电压对应的电压转换成与该数据电压对应的漏电流。而且，将该漏电流作为驱动电流供给到有机EL元件13。驱动晶体管14由N型薄膜晶体管（N型TFT）构成。
有机EL元件13是阴电极与被设定成基准电位或接地电位的电源线20连接的发光元件，通过由驱动晶体管14使上述驱动电流流动来发光。以下，将与上述基准电位之间的电位差定义为各布线、电极以及连接点的电位。
电容器15的一方的电极即第1电极连接于驱动晶体管14的栅电极，第2电极连接于驱动晶体管14的源电极，具有如下功能：保持与数据电压对应的电压，例如在选择晶体管16以及17成为截止状态之后，稳定地保持驱动晶体管14的栅极-源极间电压，使从驱动晶体管14向有机EL元件13供给的驱动电流稳定化。此外，在有源矩阵型的显示装置的情况下，因为要维持1帧期间的发光状态，因此需要将电容器15的保持电容确保得较大。因此，电容器15的对向电极占发光像素的占有面积变大。由此，为了实现与显示画面的高精细化相伴的发光像素的微细化，重要的是电容器15的电极面积的缩小化。
保护电位用晶体管18是第3晶体管，其栅电极连接于选择晶体管16的源电极以及漏电极的一方，源电极连接于选择晶体管16的源电极以及漏电极的另一方，漏电极连接于电源线19连接。保护电位用晶体管18由N型薄膜晶体管（N型TFT）构成。
在此，电源线19被设定成电容器15所保持的最大电压以上的电位。通过该连接，选择晶体管16以及17处于截止状态，在保持电容器15的电压的状态下，保护电位用晶体管18，使与由于从选择晶体管16的源电极以及漏电极的一方向另一方流动的截止泄漏电流而产生的栅极-源极间电压（VG-VP1）对应的电流以电源线19→保护电位用晶体管18→第1连接点→选择晶体管17→数据线11这样的路径流动。该电流为了将第1连接点的电位VP1维持为截止泄漏电流产生前的电位而发挥作用。上述电流对应于保护电位用晶体管18的栅极-源极间电压（VG-VP1）的大小而流动。由此，在电容器15的电压保持状态下，电容器连接点的电位VG没有发生变动，能够保持与正确的数据电压相应的电压，能够使有机EL元件13以所希望的辉度发光。即，VP1作为VG的保护电位发挥功能。另外，由于不需要考虑由截止泄漏电流引起的电压变动而将电容器15的电极设计得较大，因此与以往相比能够减小电容器的电极面积，能够实现发光像素的微细化。
此外，保护电位用晶体管18的漏电极也可以与不同于电源线19的第1电位线连接。在该情况下，第1电位线需要被设定成电容器15所保持的最大电压以上的电位。此外，如本实施方式所示，通过使第1的电位线为电源线19，能够削减固定电位线的条数，因此能够简化电路结构。
另外，虽然在图1中没有记载，但电源线19以及20分别也与其他的发光像素连接并与电压源连接。
接着，使用像素电路的状态转变图对保护电位用晶体管18的功能进行说明。
图2A是表示本发明的实施方式1的发光像素的数据写入时的状态的电路图。
首先，在向发光像素1A写入数据时，通过扫描线驱动电路9，扫描线12成为高电平，选择晶体管16以及17成为导通状态。由此，数据线11和电容器连接点成为导通状态。此时，因为通过数据线驱动电路8使数据线11成为数据电压电平，所以在电容器15保持了与数据电压对应的电压。例如，使数据电压Vdata的范围为0～10V，在图2A的数据写入时，写入Vdata=10V，成为VG=10V。另外，此时，例如电源线19电压被设定成10V。
图2B是表示本发明的实施方式1的发光像素的显示工作时的状态的电路图。在该图所示的显示工作时，数据线11的电位假定为Vdata=0V。
接着，在发光像素1A的显示工作时，通过扫描线驱动电路9，扫描线12成为低电平，选择晶体管16以及17成为截止状态。此时，在选择晶体管16以及17产生截止泄漏电流，该截止泄漏电流根据电容器连接点的电位（VG=10V）以及数据线11的电位（Vdata=0V）的大小关系，以电容器连接点→选择晶体管16→第1连接点→选择晶体管17→数据线11这样的路径流动。在此，如果没有配置保护电位用晶体管18，由于上述截止泄漏电流导致的电压降，电容器连接点的电位VG无法维持10V，经时地从10V下降。
另一方面，在本实施方式中，通过配置保护电位用晶体管18，第1连接点的电位VP1的维持作用起效。首先，通过上述截止泄漏电流，在选择晶体管16的源极-漏极间开始产生电位差。上述电位差也是保护电位用晶体管18的栅极-源极间电压。由此，在保护电位用晶体管18，与该栅极-源极间电压对应的漏电流以电源线19→保护电位用晶体管18→第1连接点→选择晶体管17→数据线11这样的路径流动。因为上述漏电流对应于保护电位用晶体管18的栅极-源极间电压（VG-VP1）的大小而流动，所以第1连接点的电位VP1恢复到上述截止泄漏电流开始流动前的电位即10V，初始电位得到了维持。
此外，在上述的发光像素1A的显示工作时，在稳定状态下，VP1的电位成为一直比VG的电位小在保护电位用晶体管18的栅极-源极间产生的亚阈值电压的量的值。由于该电位差是不依赖数据电压的值，因此对作为VP1的保护电位的功能以及VG的初始电位的维持不会产生影响。
根据上述的本实施方式，在比写入电压低的电压被施加于数据线的情况下，即、在数据线11的电压低于电容器15的保持电压的情况下，电压保持状态下截止泄漏电流以电容器15→选择晶体管16→第1连接点→选择晶体管17→数据线11这样的路径产生。在该情况下，根据保护电位用晶体管18的栅极-源极间电压，电流以电源线19→保护电位用晶体管18→第1连接点→选择晶体管17→数据线11这样的路径流动，因此第1连接点的电位VP1维持为不会产生截止泄漏电流时的电位。由此，电容器连接点的电位VG不会发生变动，能够保持与正确的数据电压相应的电压，能够使有机EL元件13以所希望的辉度来发光。另外，由于不需要考虑由截止泄漏电流引起的电压变动而将电容器15的电极设计得较大，因此与以往相比能够减小电容器的电极面积，能够实现发光像素的微细化。
另外，根据上述结构，特别是在写入电压大的情况下的显示工作时奏效，例如，能够防止显示高辉度的发光像素的保持电压的经时变动。
图3是表示本发明的实施方式1的变形例的显示装置具有的发光像素的电路结构以及与其周边电路的连接的图。该图中的显示装置2具备：发光像素2A、数据线驱动电路8、扫描线驱动电路9、数据线11、扫描线12、电源线19以及20、固定电位线29。图3中，为了方便而示出一个发光像素2A，发光像素2A按扫描线12与数据线11交叉的交叉部配置成矩阵状，构成显示单元。另外，数据线11按发光像素列配置，扫描线12按发光像素行配置。
发光像素2A具备：有机EL元件13、驱动晶体管24、电容器25、选择晶体管26以及27、保护电位用晶体管28。
图3所示的显示装置2与图1所示的显示装置1相比，作为结构不同之处在于各晶体管由P型晶体管形成。以下，省略说明与显示装置1相同之处，以不同之处为中心进行说明。
选择晶体管26是第1晶体管，其栅电极连接于扫描线12，源电极以及漏电极的一方连接于驱动晶体管24的栅电极，通过来自扫描线12的扫描信号，与选择晶体管27同步地对数据线11与发光像素2A的导通以及非导通进行切换。选择晶体管26由P型薄膜晶体管（p型TFT）构成。
选择晶体管27是第2晶体管，其栅电极连接于扫描线12，源电极以及漏电极的一方连接于选择晶体管26的源电极以及漏电极的另一方，源电极以及漏电极的另一方连接于数据线11，通过来自扫描线12的扫描信号，与选择晶体管26同步地对数据线11与发光像素2A的导通以及非导通进行切换。选择晶体管27由P型薄膜晶体管（p型TFT）构成。
以下，将选择晶体管26的源电极以及漏电极的另一方、与选择晶体管27的源电极以及漏电极的一方的连接点记为第1连接点。另外，将选择晶体管26的源电极以及漏电极的一方、电容器25的第1电极、与驱动晶体管24的栅电极的连接点记为电容器连接点。
驱动晶体管24的源电极连接于作为正电源线的电源线19，漏电极连接于有机EL元件13的阳电极。驱动晶体管24将与在栅极-源极间施加的数据电压对应的电压转换成与该数据电压对应的漏电流。并且，将该漏电流作为驱动电流供给到有机EL元件13。驱动晶体管24由P型薄膜晶体管（p型TFT）构成。
有机EL元件13是阴电极与被设定成基准电位或接地电位的电源线20连接的发光元件，通过驱动晶体管24使上述驱动电流流动来发光。以下，将与上述基准电位之间的电位差定义为各布线、电极以及连接点的电位。
电容器25的一方的电极即第1电极连接于驱动晶体管24的栅电极，第2电极连接于驱动晶体管24的源电极，具有如下功能：保持与数据电压相应的电压，例如，在选择晶体管26以及27成为截止状态之后，使驱动晶体管24的栅极-源极间电压保持稳定，使从驱动晶体管24向有机EL元件13供给的驱动电流稳定化。
保护电位用晶体管28的栅电极连接于选择晶体管26的源电极以及漏电极的一方，源电极连接于选择晶体管26的源电极以及漏电极的另一方，漏电极连接于固定电位线29。保护电位用晶体管28由P型薄膜晶体管（p型TFT）构成。
在此，固定电位线29被设定成电容器25所保持的最小电压以下的电位。通过该连接，选择晶体管26以及27处于截止状态，在保持电容器25的电压的状态下，保护电位用晶体管28，使与由于从选择晶体管26的源电极以及漏电极的另一方向一方流入的截止泄漏电流而产生的栅极-源极间电压（VG-VP1）对应的电流以数据线11→选择晶体管27→第1连接点→保护电位用晶体管28→固定电位线29这样的路径流动。该电流为了将第1连接点的电位VP1维持为截止泄漏电流产生前的电位而发挥作用。上述电流对应于保护电位用晶体管28的栅极-源极间电压（VG-VP1）的大小而流动。由此，在电容器25的电压保持状态下，电容器连接点的电位VG不会发生变动，能够保持与正确的数据电压相应的电压，能够使有机EL元件13以所希望的辉度来发光。即，VP1作为VG的保护电位发挥功能。另外，由于没有必要考虑由于截止泄漏电流引起的电压变动而将电容器25的电极设定得较大，因此与以往相比能够减小电容器的电极面积，能够实现发光像素的微细化。
此外，保护电位用晶体管28的漏电极也可以与不同于固定电位线29的扫描线12连接。在该情况下，成为条件的是在使选择晶体管26以及27为截止状态的情况下的扫描线电位被设定成电容器25所保持的最小电压以下的电位。通过上述结构，通过使保护电位用晶体管28的连接目的地为扫描线12，能够削减固定电位线的条数，因此能够简化电路结构。
接着，使用像素电路的状态转变图对保护电位用晶体管28的功能进行说明。
图4A是表示本发明的实施方式1的变形例的发光像素的数据写入时的状态的电路图。
首先，在向发光像素2A写入数据时，通过扫描线驱动电路9，扫描线12成为低电平，选择晶体管26以及27成为导通状态。由此，数据线11和电容器连接点成为导通状态。此时，因为通过数据线驱动电路8使数据线11成为数据电压电平，所以在电容器25保持了与数据电压对应的电压。例如，使数据电压Vdata的范围为0～10V，在图4A的数据写入时，写入Vdata=0V，成为VG=0V。另外，此时，例如，固定电位线29的电压被设定成0V。
图4B是表示本发明的实施方式1的变形例的发光像素的显示工作时的状态的电路图。在该图所示的显示工作时，数据线11的电位假设为Vdata=10V。
接着，在发光像素2A的显示工作时，通过扫描线驱动电路9，扫描线12成为高电平，选择晶体管26以及27成为截止状态。此时，在选择晶体管26以及27产生截止泄漏电流，该截止泄漏电流根据电容器连接点的电位（VG=0V）以及数据线11的电位（Vdata=10V）的大小关系，以数据线11→选择晶体管27→第1连接点→选择晶体管26→电容器连接点这样的路径流动。在此，如果没有配置保护电位用晶体管28，则由于上述截止泄漏电流导致的电压上升，电容器连接点的电位VG无法维持0V，经时地从0V上升。
与此相对，在本实施方式中，通过配置保护电位用晶体管28，第1连接点的电位VP1的维持作用起效。首先，通过上述截止泄漏电流，在选择晶体管26的源极-漏极间开始产生电位差。上述电位差也是保护电位用晶体管28的栅极-源极间电压。由此，在保护电位用晶体管28，与该栅极-源极间电压对应的漏电流以数据线11→选择晶体管27→第1连接点→保护电位用晶体管28→固定电位线29这样的路径流动。因为上述漏电流对应于保护电位用晶体管28的栅极-源极间电压（VG-VP1）的大小而流动，所以第1连接点的电位VP1恢复为上述截止泄漏电流开始流动前的电位即0V，初始电位得到了维持。
此外，在上述的发光像素2A的显示工作时，在稳定状态下，VP1的电位成为一直比VG的电位大在保护电位用晶体管28的栅极-源极间产生的亚阈值电压的量的值。由于该电位差是不依赖数据电压的值，所以对作为VP1的保护电位的功能以及VG的初始电位的维持不会产生影响。
根据上述的本实施方式，在比写入电压高的电压被施加于数据线11的情况下，即、在数据线11的电压高于电容器25的保持电压的情况下，电压保持状态下截止泄漏电流以数据线11→选择晶体管27→第1连接点→选择晶体管26→电容器25这样的路径产生。在该情况下，根据保护电位用晶体管28的栅极-源极间电压，电流以数据线11→选择晶体管27→第1连接点→保护电位用晶体管28→固定电位线29这样的路径流动，因此第1连接点的电位VP1维持为不会产生截止泄漏电流时的电位。由此，电容器连接点的电位VG不会发生变动，能够保持与正确的数据电压相应的电压，能够使有机EL元件13以所希望的辉度来发光。另外，由于不需要考虑由于截止泄漏电流引起的电压变动而将电容器25的电极设计得较大，因此与以往相比能够减小电容器的电极面积，能够实现发光像素的微细化。
另外，根据上述结构，特别是在写入电压小的情况下的显示工作时奏效，例如，能够防止显示高辉度的发光像素的保持电压的经时变动。
图5是本发明的实施方式1的发光像素的电路布局图的一例。发光像素1A，通过在整个面形成有机EL元件13的驱动电路层和形成有各晶体管以及电容器的驱动电路层构成2层构造。在该图中，示出了发光像素1A的驱动电路层中，选择晶体管16以及17、保护电位用晶体管18、以及它们的连接关系。选择晶体管16及17以及保护电位用晶体管18为底栅型构造。选择晶体管16以及17的共用栅电极50G和保护电位用晶体管18的栅电极18G构成下层。另外，选择晶体管16的源电极16S、选择晶体管17的漏电极17D、以及选择晶体管16的漏电极以及选择晶体管17的源电极的共用电极50SD构成上层。另外，在上述上层以及下层之间，形成选择晶体管16及17以及保护电位用晶体管18的半导体层。如图5所示的布局图，通过共用上述3个晶体管的各电极以及半导体层，能够使上述3个晶体管的制造材料利用率和成本相同于1个晶体管的制造材料利用率和成本。
（实施方式2）
在实施方式1中说明的显示装置1中，在显示工作时，在数据线11的电压低于写入电压的情况下，能够将电容器15的电位VG维持不减少。另外，在实施方式1的变形例中说明的显示装置2中，在显示工作时，在数据线11的电压高于写入电压的情况下，能够使电容器25的电位VG不上升而维持。
然而，在实施方式1的显示装置1以及2中，分别在显示工作时，在写入电压与数据线11的电压的关系相反的情况下，无法通过保护电位用晶体管18以及28确保电流流通的路径，因此难以维持电容器15以及25的电位VG。
本实施方式的显示装置，具有与上述的实施方式1的显示装置同样效果，并且可解决该显示装置具有的上述问题。以下，参照附图对本发明的实施方式2进行说明。
图6是表示本发明的实施方式2的显示装置具有的发光像素的电路结构以及与其周边电路的连接的图。该图中的显示装置3具备：发光像素3A、数据线驱动电路8、扫描线驱动电路9、数据线11、扫描线12、电源线19以及20。图6中，为了方便而示出一个发光像素3A，发光像素3A按扫描线12与数据线11交叉的交叉部配置成矩阵状，构成显示单元。另外，数据线11按发光像素列配置，扫描线12按发光像素行配置。
发光像素3A具备：有机EL元件13、驱动晶体管14、电容器15、选择晶体管16以及17、保护电位用晶体管18、电压变动缓和用晶体管31。
图6所示的显示装置3与图1所示的显示装置1相比，作为结构不同之处在于配置有电压变动缓和用晶体管31。以下，省略说明与显示装置1相同之处，以不同之处为中心进行说明。
电压变动缓和用晶体管31是第4晶体管，其栅电极与漏电极短路连接，漏电极连接于选择晶体管16的源电极以及漏电极的另一方，源电极连接于有机EL元件13的阳电极。电压变动缓和用晶体管31由N型薄膜晶体管（n型TFT）构成。通过上述连接关系，电压变动缓和用晶体管31呈二极管连接，因此从漏电极向源电极的方向流动电流。
由此，在电容器15的电压保持状态下，用于防止第1连接点的电位VP1的变动的电流，不仅以电源线19→保护电位用晶体管18→第1连接点→选择晶体管17→数据线11这样的路径，也能够以数据线11→选择晶体管17→第1连接点→电压变动缓和用晶体管31→有机EL元件13的阳电极这样的路径流动。通过该电流流通的路径，不管数据线11的电压的大小如何，都能够使第1连接点的电位维持一定。
接着，使用像素电路的状态转变图对电压变动缓和用晶体管31的功能进行说明。
图7A是表示本发明的实施方式2的发光像素的数据写入时的状态的电路图。
首先，在向发光像素3A写入数据时，通过扫描线驱动电路9，扫描线12成为高电平，选择晶体管16以及17成为导通状态。由此，数据线11和电容器连接点成为导通状态。此时，因为通过数据线驱动电路8使数据线11成为数据电压电平，所以在电容器15保持了与数据电压对应的电压。例如，使数据电压Vdata的范围为0～10V，在图7A的数据写入时，写入Vdata=5V，成为VG=5V。另外，此时，例如，电源线19的电压被设定成10V。
图7B是表示本发明的实施方式2的发光像素的显示工作时的第1状态的电路图。在该图所示的显示工作时，示出了数据线11的电位高于写入电压的状态。在此，假定数据线11的电压Vdata=10V。
在发光像素3A的显示工作时，通过扫描线驱动电路9，扫描线12成为低电平，选择晶体管16以及17成为截止状态。此时，在选择晶体管16以及17产生截止泄漏电流。在此，若假定如实施方式1的显示装置1所示没有配置电压变动缓和用晶体管31的情况，则该截止泄漏电流根据电容器连接点的电位（VG=5V）以及数据线11的电位（Vdata=10V）的大小关系，以数据线11→选择晶体管17→第1连接点→选择晶体管16→电容器15连接点这样的路径流动。即，如果没有配置电压变动缓和用晶体管31，则无法确保上述截止泄漏电流的排出目的地，电容器连接点的电位VG无法维持5V，经时地从5V上升。
与此相对，在本实施方式中，通过配置电压变动缓和用晶体管31，上述截止泄漏电流以数据线11→选择晶体管17→第1连接点→电压变动缓和用晶体管31→有机EL元件13的阳电极这样的路径流动。即，来自数据线11的流入电流作为电压变动缓和用晶体管31的顺方向电流而经由电压变动缓和用晶体管31排出。
由此，电容器连接点的电位VG不会发生变动，能够保持与正确的数据电压相应的电压，能够使有机EL元件13以所希望的辉度来发光。另外，由于不需要考虑由截止泄漏电流引起的电压变动而将电容器15的电极设计得较大，因此与以往相比能够减小电容器的电极面积，能够实现发光像素的微细化。
图7C是表示本发明的实施方式2的发光像素的显示工作时的第2状态的电路图。在该图所示的显示工作时，示出了数据线11的电位低于写入电压的状态。在此，假定数据线11的电压Vdata=0V。
在发光像素3A的显示工作时，通过扫描线驱动电路9，扫描线12成为低电平，选择晶体管16以及17成为截止状态。此时，在选择晶体管16以及17产生截止泄漏电流，该截止泄漏电流根据电容器连接点的电位（VG=5V）以及数据线11的电位（Vdata=0V）的大小关系，以电容器15的第1电极→选择晶体管16→第1连接点→选择晶体管17→数据线11这样的路径流动。
在此，与实施方式1的显示装置1同样地，通过配置保护电位用晶体管18，第1连接点的电位VP1的维持作用起效。通过该保护电位用晶体管18的漏电流，第1连接点的电位VP1恢复到上述截止泄漏电流开始流动前的电位即5V，初始电位得到了维持。即，向数据线11的流出电流经由保护电位用晶体管18补充。另外，保护电位用晶体管18的漏电流也能够向电压变动缓和用晶体管31分流。
根据上述的本实施方式，在显示工作时的数据线电压的全部范围中，第1连接点的电位维持为不会产生截止泄漏电流时的电位。由此，电容器连接点的电位VG不会发生变动，能够保持与正确的数据电压相应的电压，能够使有机EL元件13以所希望的辉度来发光。另外，由于不需要考虑由截止泄漏电流引起的电压变动而将电容器15的电极设计得较大，因此与以往相比能够减小电容器的电极面积，能够实现发光像素的微细化。
此外，在本实施方式中，将电压变动缓和用晶体管31的连接目的地设为了有机EL元件13的阳电极，但该连接目的地也可以被设定成电容器15所保持的最小电压以下的电位的第2电源线或第2固定电位线。此外，如本实施方式所示，由于没有使用第2固定电位线，所以能够削减固定电位线的条数，因此能够简化电路结构。
图8是表示本发明的实施方式2的变形例的显示装置具有的发光像素的电路结构以及与其周边电路的连接的图。该图中的显示装置4具备：发光像素4A、数据线驱动电路8、扫描线驱动电路9、数据线11、扫描线12、电源线19以及20、固定电位线29。图8中，为了方便而示出一个发光像素4A，发光像素4A按扫描线12与数据线11交叉的交叉部配置成矩阵状，构成显示单元。另外，数据线11按发光像素列配置，扫描线12按发光像素行配置。
发光像素4A具备：有机EL元件13、驱动晶体管24、电容器25、选择晶体管26以及27、保护电位用晶体管28、电压变动缓和用晶体管41。
图8所示的显示装置4与图3所示的显示装置2相比，作为结构不同之处在于配置有电压变动缓和用晶体管41。以下，省略说明与显示装置2相同之处，以不同之处为中心进行说明。
电压变动缓和用晶体管41是第4晶体管，其栅电极与漏电极短路连接，漏电极连接于选择晶体管26的源电极以及漏电极的另一方，源电极连接于电源线19。电压变动缓和用晶体管41由P型薄膜晶体管（p型TFT）构成。通过上述连接关系，电压变动缓和用晶体管41呈二极管连接，因此从源电极向漏电极的方向流动电流。
由此，在电容器25的电压保持状态下，用于防止第1连接点的电位VP1的变动的电流，不仅以数据线11→选择晶体管27→第1连接点→保护电位用晶体管28→固定电位线29这样的路径流动，还能够以电源线19→电压变动缓和用晶体管41→第1连接点→选择晶体管27→数据线11这样的路径流动。通过该电流流通的路径，不管数据线11的电压的大小如何，都能够使上述连接点的电位维持一定。
接着，使用像素电路的状态转变图对电压变动缓和用晶体管41的功能进行说明。
图9A是表示本发明的实施方式2的变形例的发光像素的数据写入时的状态的电路图。
首先，在向发光像素4A写入数据时，通过扫描线驱动电路9，扫描线12成为低电平，选择晶体管26以及27成为导通状态。由此，数据线11和电容器连接点成为导通状态。此时，因为通过数据线驱动电路8使数据线11成为数据电压电平，所以在电容器25保持了与数据电压对应的电压。例如，使数据电压Vdata的范围为0～10V，在图9A的数据写入时，写入Vdata=5V，成为VG=5V。另外，此时，例如电源线19的电压被设定成10V，固定电位线29的电压被设定成0V。
图9B是表示本发明的实施方式2的变形例的发光像素的显示工作时的第1状态的电路图。在该图所示的显示工作时，示出了数据线11的电位低于写入电压的状态。在此，假定数据线11的电压Vdata=0V。
在发光像素4A的显示工作时，通过扫描线驱动电路9，扫描线12成为高电平，选择晶体管26以及27成为截止状态。此时，在选择晶体管26以及27产生截止泄漏电流。在此，若假定如实施方式1的变形例的显示装置2所示没有配置电压变动缓和用晶体管41的情况，则该截止泄漏电流根据电容器连接点的电位（VG=5V）以及数据线11的电位（Vdata=0V）的大小关系，以电容器连接点→选择晶体管26→第1连接点→选择晶体管27→数据线11这样的路径流动。即，如果没有配置电压变动缓和用晶体管41，则上述截止泄漏电流向数据线11排出，电容器连接点的电位VG无法维持5V，经时地从5V下降。
与此相对，在本实施方式中，通过配置电压变动缓和用晶体管41，电流以电源线19→电压变动缓和用晶体管41→第1连接点→选择晶体管27→数据线11这样的路径流动，因此第1连接点的电位VP1的维持作用起效。通过经由该电压变动缓和用晶体管41的电流，第1连接点的电位VP1恢复到上述截止泄漏电流开始流动前的电位即5V，初始电位得到了维持。即，作为截止泄漏电流的向数据线11的流出电流，由电压变动缓和用晶体管41的顺方向电流来补充。
由此，电容器连接点的电位VG不会发生变动，能够保持与正确的数据电压相应的电压，能够使有机EL元件13以所希望的辉度来发光。另外，由于不需要考虑由截止泄漏电流引起的电压变动而将电容器25的电极设计得较大，因此与以往相比能够减小电容器的电极面积，能够实现发光像素的微细化。
图9C是表示本发明的实施方式2的变形例的发光像素的显示工作时的第2状态的电路图。在该图所示的显示工作时，示出了数据线11的电位高于写入电压的状态。在此，假定数据线11的电压Vdata=10V。
在发光像素4A的显示工作时，通过扫描线驱动电路9，扫描线12成为高电平，选择晶体管26以及27成为截止状态。此时，在选择晶体管26以及27产生了截止泄漏电流。该截止泄漏电流根据电容器连接点的电位（VG=5V）以及数据线11的电位（Vdata=10V）的大小关系，以数据线11→选择晶体管27→第1连接点→选择晶体管26→电容器连接点这样的路径流动。
在此，与实施方式1的显示装置2同样地，通过配置保护电位用晶体管28，第1连接点的电位VP1的维持作用起效。通过该保护电位用晶体管28的漏电流，第1连接点的电位VP1恢复到上述截止泄漏电流开始流动前的电位即5V，初始电位得到了维持。即，来自数据线11的流入电流经由保护电位用晶体管28排出。
由此，电容器连接点的电位VG不会发生变动，能够保持与正确的数据电压相应的电压，能够使有机EL元件13以所希望的辉度来发光。另外，由于不需要考虑由截止泄漏电流引起的电压变动而将电容器25的电极设计得较大，因此与以往相比能够减小电容器的电极面积，能够实现发光像素的微细化。
此外，在本实施方式中，将电压变动缓和用晶体管41的连接目的地设为电源线19，但该连接目的地也可以被设定成电容器25所保持的最大电压以上的电位的固定电位线。此外，如本实施方式所示，由于没有另行使用固定电位线，所以能够削减固定电位线的条数，因此能够简化电路结构。
（实施方式3）
在实施方式2中说明的显示装置3中，在显示工作时，贯通电流会一直以电源线19→保护电位用晶体管18→第1连接点→电压变动缓和用晶体管31→有机EL元件13的阳电极这样的路径流动。另外，在实施方式2中说明的显示装置4中，在显示工作时，贯通电流会一直以电源线19→电压变动缓和用晶体管41→第1连接点→保护电位用晶体管28→固定电位线29这样的路径流动。上述贯通电流会使功耗增加。
本实施方式的显示装置具有与上述的实施方式2的显示装置同样的效果，并且可解决该显示装置具有的上述问题。以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图10是表示本发明的实施方式3的显示装置具有的发光像素的电路结构以及与其周边电路的连接的图。该图中的显示装置5具备：发光像素5A、数据线驱动电路8、扫描线驱动电路9、数据线11、扫描线12、电源线19以及20。图10中，为了方便而示出一个发光像素5A，发光像素5A按扫描线12与数据线11交叉的交叉部配置成矩阵状，构成显示单元。另外，数据线11按发光像素列配置，扫描线12按发光像素行配置。
发光像素5A具备：有机EL元件13、驱动晶体管14、电容器15、选择晶体管16、17以及52、保护电位用晶体管18、电压变动缓和用晶体管51。
图10所示的显示装置5与图6所示的显示装置3相比，作为结构不同之处在于增加了选择晶体管52、以及电压变动缓和用晶体管51的连接点。以下，省略说明与显示装置3相同之处，以不同之处为中心进行说明。
选择晶体管52是第5晶体管，其栅电极连接于扫描线12，源电极以及漏电极的一方连接于选择晶体管17的源电极以及漏电极的另一方，源电极以及漏电极的另一方连接于数据线11，通过来自扫描线12的扫描信号，与选择晶体管16以及17同步地对数据线11与发光像素5A的导通以及非导通进行切换。选择晶体管52由N型薄膜晶体管（n型TFT）构成。以下，将选择晶体管17的源电极以及漏电极的另一方、与选择晶体管52的源电极以及漏电极的一方的连接点记为第2连接点。
电压变动缓和用晶体管51是第4晶体管，其栅电极与漏电极短路连接，漏电极连接于选择晶体管17的源电极以及漏电极的另一方，源电极连接于有机EL元件13的阳电极。电压变动缓和用晶体管51由N型薄膜晶体管（n型TFT）构成。通过上述连接关系，电压变动缓和用晶体管51呈二极管连接，因此从漏电极向源电极的方向流动电流。
由此，在电容器15的电压保持状态下，用于防止第1连接点的电位VP1的变动的电流，能够以电源线19→保护电位用晶体管18→第1连接点→选择晶体管17→第2连接点→电压变动缓和用晶体管51→有机EL元件13的阳电极这样的路径流动。通过该电流流通的路径，显示工作中的第2连接点的电位VP2被固定为有机EL元件13的阳电极的电位。通过该工作和保护电位用晶体管18的工作，选择晶体管17的源极-漏极间电压成为一定。由此，不管数据线11的电压的大小如何，都能够使第1连接点的电位VP1维持一定。
接着，使用像素电路的状态转变图对发光像素5A的保持电压稳定功能进行说明。
图11A是表示本发明的实施方式3的发光像素的数据写入时的状态的电路图。
首先，在向发光像素5A写入数据时，通过扫描线驱动电路9，扫描线12成为高电平，选择晶体管16、17以及52成为导通状态。由此，数据线11和电容器连接点成为导通状态。此时，因为通过数据线驱动电路8使数据线11成为数据电压电平，所以在电容器15保持了与数据电压对应的电压。例如，使数据电压Vdata的范围为0～10V，在图11A的数据写入时，写入Vdata=（5+α）V，成为VG=5V。另外，此时，例如电源线19的电压被设定成10V，有机EL元件13的阳电极的电位为0V。在此，设为Vdata=（5+α）V是因为：在数据写入时，除了从数据线11向电容器连接点的电流流通以外，还形成数据线11→选择晶体管52→电压变动缓和用晶体管51→有机EL元件13的阳电极这样的电流流通，因此考虑由于该电流流通引起的数据电压的电压降。此外，由于电压变动缓和用晶体管51被设定成导通电阻高，因此通过电压变动缓和用晶体管51的电流比流向电容器15的电流小。根据该电流流通的大小关系，α被设定成例如0.5左右。
图11B是表示本发明的实施方式3的发光像素的显示工作时的状态的电路图。在该图所示的显示工作时，示出了不依赖数据线11电压和写入电压的大小关系的电路状态。
在发光像素5A的显示工作时，通过扫描线驱动电路9，扫描线12成为低电平，选择晶体管16、17以及52成为截止状态。此时，在选择晶体管16、17以及52可能会产生截止泄漏电流。
在本实施方式的发光像素5A中，电压变动缓和用晶体管51与第2连接点以及有机EL元件13的阳电极连接，由此，第2连接点成为有机EL元件13的阳电极的电位即0V。
在该状态下，如果将第2连接点视为与图2B所示的发光像素1A的数据线11等效，则发光像素5A的显示工作时的电路状态成为与实施方式1的发光像素1A的显示工作时的图2B所示的电路状态相同。首先，通过上述截止泄漏电流，在选择晶体管16的源极-漏极间开始产生电位差。接着，因为上述电位差也是保护电位用晶体管18的栅极-源极间电压，所以在保护电位用晶体管18，与该栅极-源极间电压对应的漏电流，以电源线19→保护电位用晶体管18→第1连接点→选择晶体管17→第2连接点→电压变动缓和用晶体管51→有机EL元件13的阳电极这样的路径流动。通过该保护电位用晶体管18的漏电流，第1连接点的电位VP1恢复到上述截止泄漏电流开始流动前的电位即5V，初始电位得到了维持。
根据上述的本实施方式，不管数据线电压和写入电压的大小关系如何，第1连接点的电位VP1都维持为不会产生截止泄漏电流时的电位。由此，电容器15的电位VG不会变动，能够保持与正确的数据电压相应的电压，能够使有机EL元件13以所希望的辉度来发光。另外，由于不需要考虑由截止泄漏电流引起的电压变动而将电容器15的电极设计得较大，因此与以往相比能够减小电容器的电极面积，能够实现发光像素的微细化。
进而，因为保护电位用晶体管18和电压变动缓和用晶体管51经由选择晶体管17连接，所以在上述的从电源线19到有机EL元件13的阳电极的电流流通的路径中，介有选择晶体管17的截止状态下的源极-漏极电阻，上述电流流通不会成为实施方式2的显示装置3中产生的大贯通电流，可实现功耗的减低。
此外，在本实施方式中，将电压变动缓和用晶体管51的连接目的地设为了有机EL元件13的阳电极，但该连接目的地也可以被设定成电容器15所保持的最小电压以下的电位的第2电源线或第2固定电位线。此外，如本实施方式所示，由于没有使用第2固定电位线，所以能够削减固定电位线的条数，因此能够简化电路结构。
图12是表示本发明的实施方式3的变形例的显示装置具有的发光像素的电路结构以及与其周边电路的连接的图。该图中的显示装置6具备：发光像素6A、数据线驱动电路8、扫描线驱动电路9、数据线11、扫描线12、电源线19以及20、固定电位线29。图12中，为了方便而示出一个发光像素6A，发光像素6A按扫描线12与数据线11交叉的交叉部配置成矩阵状，构成显示单元。另外，数据线11按发光像素列配置，扫描线12按发光像素行配置。
发光像素6A具备：有机EL元件13、驱动晶体管24、电容器25、选择晶体管26、27以及62、保护电位用晶体管28、电压变动缓和用晶体管61。图12所示的显示装置6与图8所示的显示装置4相比，作为结构不同之处在于添加了选择晶体管62、以及电压变动缓和用晶体管61的连接点。以下，省略说明与显示装置4相同之处，以不同之处为中心进行说明。
选择晶体管62是第5晶体管，其栅电极连接于扫描线12，源电极以及漏电极的一方连接于选择晶体管27的源电极以及漏电极的另一方，源电极以及漏电极的另一方连接于数据线11，通过来自扫描线12的扫描信号，与选择晶体管26以及27同步地对数据线11与发光像素6A的导通以及非导通进行切换。选择晶体管62由P型薄膜晶体管（p型TFT）构成。
电压变动缓和用晶体管61是第4晶体管，其栅电极与漏电极短路连接，漏电极连接于选择晶体管27的源电极以及漏电极的另一方，源电极连接于电源线19。电压变动缓和用晶体管61由P型薄膜晶体管（p型TFT）构成。通过上述连接关系，电压变动缓和用晶体管61呈二极管连接，因此从源电极向漏电极的方向流动电流。
由此，在电容器25的电压保持状态下，用于防止第1连接点的电位VP1的变动的电流，能够以电源线19→电压变动缓和用晶体管61→第2连接点→选择晶体管27→第1连接点→保护电位用晶体管28→固定电位线29这样的路径流动。通过该电流流通的路径，显示工作中的第2连接点的电位VP2被固定为电源线19的电位。通过该工作和保护电位用晶体管28的工作，选择晶体管27的源极-漏极间电压成为一定。由此，不管数据线11的电压的大小如何，都能够使第1连接点的电位VP1维持一定。
接着，使用像素电路的状态转变图对发光像素6A的保持电压稳定功能进行说明。
图13A是表示本发明的实施方式3的变形例的发光像素的数据写入时的状态的电路图。
首先，在向发光像素6A写入数据时，通过扫描线驱动电路9，扫描线12成为低电平，选择晶体管26、27以及62成为导通状态。由此，数据线11和电容器连接点成为导通状态。此时，因为通过数据线驱动电路8使数据线11成为数据电压电平，所以在电容器25保持了与数据电压对应的电压。例如，使数据电压Vdata的范围为0～-10V，在图13A的数据写入时，写入Vdata=（-5-α）V，成为VG=-5V。另外，此时，例如电源线19的电压被设定成10V，固定电位线29的电位为-10V。在此，设为Vdata=（-5-α）V是因为：在数据写入时，除了从数据线11向电容器连接点的电流流通以外，还形成电源线19→电压变动缓和用晶体管61→选择晶体管27这样的电流流通，因此考虑由于该电流流通引起的数据电压的电压上升。此外，由于电压变动缓和用晶体管61被设定成导通电阻高，因此通过电压变动缓和用晶体管61的电流比向电容器连接点的电流小。根据该电流流通的大小关系，α被设定成例如0.5左右。
图13B是表示本发明的实施方式3的变形例的发光像素的显示工作时的状态的电路图。在该图所示的显示工作时，示出了不依赖数据线11电压和写入电压的大小关系的电路状态。
在发光像素6A的显示工作时，通过扫描线驱动电路9，扫描线12成为高电平，选择晶体管26、27以及62成为截止状态。此时，在选择晶体管26、27以及62可能会产生截止泄漏电流。
在本实施方式的发光像素6A中，电压变动缓和用晶体管61与第2连接点以及电源线19连接，由此第2连接点成为电源线19的电位即10V。
在该状态下，如果将第2连接点视为与图4B所示的发光像素2A的数据线11等效，则发光像素6A的显示工作时的电路状态成为与实施方式1的发光像素2A的显示工作时的电路状态相同。首先，通过上述截止泄漏电流，在选择晶体管26的源极-漏极间开始产生电位差。接着，因为上述电位差也是保护电位用晶体管28的栅极-源极间电压，所以在保护电位用晶体管28，与该栅极-源极间电压对应的漏电流以电源线19→电压变动缓和用晶体管61→第2连接点→选择晶体管27→第1连接点→保护电位用晶体管28→固定电位线29这样的路径流动。通过该保护电位用晶体管28的漏电流，第1连接点的电位VP1恢复到上述截止泄漏电流开始流动前的电位即-5V，初始电位得到了维持。
根据上述的本实施方式，不管数据线电压和写入电压的大小关系如何，第1连接点的电位VP1都会维持为不会产生截止泄漏电流时的电位。由此，电容器连接点的电位VG不会发生变动，能够保持与正确的数据电压相应的电压，能够使有机EL元件13以所希望的辉度来发光。另外，由于不必考虑由截止泄漏电流引起的电压变动而将电容器25的电极设计得较大，因此与以往相比能够减小电容器的电极面积，能够实现发光像素的微细化。
进而，因为保护电位用晶体管28和电压变动缓和用晶体管61经由选择晶体管27连接，所以在上述的从电源线19到固定电位线29的电流流通的路径中，介有选择晶体管27的截止状态下的源极-漏极电阻。由此，上述电流流通不会成为如实施方式2的显示装置4中产生的大贯通电流，可实现功耗的减低。
此外，在本实施方式中，将电压变动缓和用晶体管61的连接目的地设为了电源线19，但该连接目的地也可以被设定成电容器25所保持的最大电压以上的电位的固定电位线。此外，如本实施方式所示，由于没有另行使用固定电位线，所以能够削减固定电位线的条数，因此能够简化电路结构。
以上，对实施方式1～3进行了说明，但本发明的显示装置并不限定于上述的实施方式。组合实施方式1～3中的任意的构成要素而实现的其他的实施方式、对实施方式1～3在不脱离本发明的主旨的范围内实施本领域的技术人员能够想到的各种变形而得到的变形例、内置了本发明的显示装置的各种设备也包含在本发明中。
另外，本发明的显示装置具有的像素电路并不限定于作为实施方式1～3以及它们的变形例而举出的像素电路。除了上述的像素电路以外，例如，具有在电源线19与电源线20之间插入用于控制发光期间的开关晶体管得到的发光像素等的显示装置也包含在本发明中。
另外，例如，本发明的显示装置可内置在图14所示的薄型平板TV中。通过内置本发明的显示装置，可实现能够显示反映图像信号的高精度图像的薄型平板TV。
产业上的可利用性
本发明特别在通过由像素信号电流控制像素的发光强度来使辉度变动的有源型的有机EL平板显示器等中有用。

Claims (9)

1.一种显示装置，具备多条扫描线、多条数据线、在所述多条扫描线的各条与所述多条数据线的各条交叉的每个交叉部配置的多个发光像素、以及对所述多个发光像素供给电流的电源线，
所述多个发光像素各自具备：
发光元件，其通过流动与经由所述多条数据线之一的数据线供给的数据电压相应的驱动电流来发光；
驱动晶体管，其连接在所述电源线与所述发光元件之间，根据施加于栅电极的电压将所述数据电压转换成所述驱动电流；
电容器，其一方的电极连接于所述驱动晶体管的栅电极，保持与所述数据电压相应的电压；
第1晶体管，其栅电极连接于所述多条扫描线之一的扫描线，源电极和漏电极的一方连接于所述驱动晶体管的栅电极；
第2晶体管，其栅电极连接于所述扫描线，源电极和漏电极的一方连接于所述第1晶体管的源电极和漏电极的另一方，源电极和漏电极的另一方连接于所述数据线；
第3晶体管，其栅电极连接于所述第1晶体管的所述源电极和所述漏电极的一方，源电极连接于所述第1晶体管的所述源电极和所述漏电极的另一方，漏电极连接于第1电位线；以及
第4晶体管，其栅电极与漏电极连接，漏电极连接于所述第1晶体管的所述源电极和所述漏电极的另一方，源电极连接于第2电位线，
所述驱动晶体管、所述第1晶体管、所述第2晶体管以及所述第3晶体管是N型晶体管，
所述第1电位线是相对于基准电位的电位被设定成所述电容器所保持的最大电压以上的电位的所述电源线。
2.根据权利要求1所述的显示装置，
所述第4晶体管是N型晶体管，
所述第2电位线是相对于基准电位的电位被设定成所述电容器所保持的最小电压以下的电位的第2电源线。
3.根据权利要求1所述的显示装置，
所述第2电位线连接于所述发光元件的阳电极。
4.根据权利要求1所述的显示装置，
所述第4晶体管是P型晶体管，
所述第2电位线是相对于基准电位的电位被设定成所述电容器所保持的最大电压以上的电位的所述电源线。
5.一种显示装置，具备多条扫描线、多条数据线、在所述多条扫描线的各条与所述多条数据线的各条交叉的每个交叉部配置的多个发光像素、以及对所述多个发光像素供给电流的电源线，
所述多个发光像素各自具备：
发光元件，其通过流动与经由所述多条数据线之一的数据线供给的数据电压相应的驱动电流来发光；
驱动晶体管，其连接在所述电源线与所述发光元件之间，根据施加于栅电极的电压将所述数据电压转换成所述驱动电流；
电容器，其一方的电极连接于所述驱动晶体管的栅电极，保持与所述数据电压相应的电压；
第1晶体管，其栅电极连接于所述多条扫描线之一的扫描线，源电极和漏电极的一方连接于所述驱动晶体管的栅电极；
第2晶体管，其栅电极连接于所述扫描线，源电极和漏电极的一方连接于所述第1晶体管的源电极和漏电极的另一方，源电极和漏电极的另一方连接于所述数据线；
第3晶体管，其栅电极连接于所述第1晶体管的所述源电极和所述漏电极的一方，源电极连接于所述第1晶体管的所述源电极和所述漏电极的另一方，漏电极连接于第1电位线；以及
第4晶体管，其栅电极与漏电极连接，漏电极连接于所述第1晶体管的所述源电极和所述漏电极的另一方，源电极连接于第2电位线，
所述第4晶体管是N型晶体管，
所述第2电位线是相对于基准电位的电位被设定成所述电容器所保持的最小电压以下的电位的第2电源线。
6.一种显示装置，具备多条扫描线、多条数据线、在所述多条扫描线的各条与所述多条数据线的各条交叉的每个交叉部配置的多个发光像素、以及对所述多个发光像素供给电流的电源线，
所述多个发光像素各自具备：
发光元件，其通过流动与经由所述多条数据线之一的数据线供给的数据电压相应的驱动电流来发光；
驱动晶体管，其连接在所述电源线与所述发光元件之间，根据施加于栅电极的电压将所述数据电压转换成所述驱动电流；
电容器，其一方的电极连接于所述驱动晶体管的栅电极，保持与所述数据电压相应的电压；
第1晶体管，其栅电极连接于所述多条扫描线之一的扫描线，源电极和漏电极的一方连接于所述驱动晶体管的栅电极；
第2晶体管，其栅电极连接于所述扫描线，源电极和漏电极的一方连接于所述第1晶体管的源电极和漏电极的另一方，源电极和漏电极的另一方连接于所述数据线；
第3晶体管，其栅电极连接于所述第1晶体管的所述源电极和所述漏电极的一方，源电极连接于所述第1晶体管的所述源电极和所述漏电极的另一方，漏电极连接于第1电位线；以及
第4晶体管，其栅电极与漏电极连接，漏电极连接于所述第1晶体管的所述源电极和所述漏电极的另一方，源电极连接于第2电位线，
所述第4晶体管是P型晶体管，
所述第2电位线是相对于基准电位的电位被设定成所述电容器所保持的最大电压以上的电位的所述电源线。
7.根据权利要求5或6所述的显示装置，
所述驱动晶体管、所述第1晶体管、所述第2晶体管以及所述第3晶体管是P型晶体管，
所述第1电位线是所述扫描线。
8.一种显示装置，具备多条扫描线、多条数据线、在所述多条扫描线的各条与所述多条数据线的各条交叉的每个交叉部配置的多个发光像素、以及对所述多个发光像素供给电流的电源线，
所述多个发光像素各自具备：
发光元件，其通过流动与数据电压相应的驱动电流来发光；
驱动晶体管，其连接在所述电源线与所述发光元件之间，根据施加于栅电极的电压将所述数据电压转换成所述驱动电流；
电容器，其一方的电极连接于所述驱动晶体管的栅电极，用于保持与所述数据电压相应的电压；
第1晶体管，其栅电极连接于所述多条扫描线之一的扫描线，源电极和漏电极的一方连接于所述驱动晶体管的栅电极；
第2晶体管，其栅电极连接于所述扫描线，源电极和漏电极的一方连接于所述第1晶体管的源电极和漏电极的另一方；
第5晶体管，其栅电极连接于所述扫描线，源电极和漏电极的一方连接于所述第2晶体管的源电极和漏电极的另一方，源电极和漏电极的另一方连接于所述多条数据线之一的数据线；
第3晶体管，其栅电极连接于所述第1晶体管的所述源电极和所述漏电极的一方，源电极连接于所述第1晶体管的所述源电极和所述漏电极的另一方，漏电极连接于第1电位线；以及
第4晶体管，其栅电极与漏电极连接，漏电极连接于所述第2晶体管的所述源电极和所述漏电极的另一方，源电极连接于第2电位线，
所述驱动晶体管、所述第1晶体管、所述第2晶体管、所述第3晶体管、所述第4晶体管以及所述第5晶体管是N型晶体管，
所述第1电位线是相对于基准电位的电位被设定成所述电容器所保持的电压的最大值以上的电位的所述电源线，
所述第2电位线是相对于基准电位的电位被设定成所述电容器所保持的最小电压以下的电位的第2电源线。
9.一种显示装置，具备多条扫描线、多条数据线、在所述多条扫描线的各条与所述多条数据线的各条交叉的每个交叉部配置的多个发光像素、以及对所述多个发光像素供给电流的电源线，
所述多个发光像素各自具备：
发光元件，其通过流动与数据电压相应的驱动电流来发光；
驱动晶体管，其连接在所述电源线与所述发光元件之间，根据施加于栅电极的电压将所述数据电压转换成所述驱动电流；
电容器，其一方的电极连接于所述驱动晶体管的栅电极，用于保持与所述数据电压相应的电压；
第1晶体管，其栅电极连接于所述多条扫描线之一的扫描线，源电极和漏电极的一方连接于所述驱动晶体管的栅电极；
第2晶体管，其栅电极连接于所述扫描线，源电极和漏电极的一方连接于所述第1晶体管的源电极和漏电极的另一方；
第5晶体管，其栅电极连接于所述扫描线，源电极和漏电极的一方连接于所述第2晶体管的源电极和漏电极的另一方，源电极和漏电极的另一方连接于所述多条数据线之一的数据线；
第3晶体管，其栅电极连接于所述第1晶体管的所述源电极和所述漏电极的一方，源电极连接于所述第1晶体管的所述源电极和所述漏电极的另一方，漏电极连接于第1电位线；以及
第4晶体管，其栅电极与漏电极连接，漏电极连接于所述第2晶体管的所述源电极和所述漏电极的另一方，源电极连接于第2电位线，
所述驱动晶体管、所述第1晶体管、所述第2晶体管、所述第3晶体管、所述第4晶体管以及所述第5晶体管是P型晶体管，
所述第1电位线是所述扫描线，
所述第2电位线是相对于基准电位的电位被设定成所述电容器所保持的最大电压以上的电位的所述电源线。
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